[发明专利]一种用于卫星通信中的频谱重叠共享的方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星调制解调器处理信号的方法，特别涉及一种用于卫星通信中的频谱重叠共享的方法。

背景技术

卫星通信具有覆盖范围广，通信距离远，建设速度快等特点，已成为现代社会的一种重要通信手段。然而，卫星平台上频谱和功率资源却非常有限，选择合适的频谱利用方式可以提高频谱和功率的利用效率。因此，卫星频谱利用方式一直是卫星通信研究的一个重要方向。现阶段卫星频谱利用主要局限于调制方式和信道复用。

这里简单介绍现有技术下卫星通信中的频谱利用的调制方式和信道复用技术。

现有技术中的卫星通信频谱利用的调制方式的发展依次经历由频谱利用率较低的BPSK(Binary Phase Shift Keying，移相键控)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keyin，正交相移键控)、OQPSK(Offset-QPSK，偏移四相相移键控)到阶数较高的8-QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交振幅调制)，16QAM等，但随着调制阶数的提高带来的信道载噪比要求的上升问题限制了频谱利用率的提升。

复用方式主要有时分多址的TDMA(Time division multiple access，时分多址)体制、频分多址的FDMA(Frequency division multiple access，频分多址)体制和码分多址的CDMA(Code division multiple access，码分多址)体制。TDMA体制中将系统同一频带划分成不同时隙，各个终端在不同时隙进行通信，它需要严格的时间同步和频率同步，对系统多普勒频偏要求很高。FDMA系统中各终端使用独占的不同频段进行通信，频谱利用率较低。CDMA系统具有保密和抗干扰特性，主要适用于小容量抗干扰的军事通信和国家政府部门的内部保密通信。

现有技术中的对频谱利用的调制方式和信道复用技术虽然已经比较稳定、成熟，但是制约了频谱利用率的上升，难以适应现代卫星通信的需要。现有技术通信中，第三方可以截获通信信号后容易破解通信内容，安全保密性较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于卫星通信中的频谱重叠共享的方法。该方法中采用的频谱重叠共享技术可以与不同调制方式和复用方式共用，将系统的上下行频谱进行重叠使用，在不增加频带的情况下倍增数据通信带宽，提高信道使用效率和安全性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于卫星通信中的频谱重叠共享的方法，包含以下步骤：

卫星终端在每次开机时，初始化终端各模块，主要包括基带处理单元以及调制解调器等主要部件；

当终端检测到需要发射上行信号到卫星时，检测当前卫星终端是否为自环和卫星是否为透明转发器；满足条件则启动频谱重叠共享来发射和接收；否则启动常规射频模块通过特定频谱发射上行信号到卫星；

在频谱重叠共享过程中，接收到信号后，启动信号评估模块来评估收到的下行链路中自己的信号的参量；

然后在调制与滤波模块中补偿上行与下行链路的滤波器效应，从复合信号中去除自身的上行信号对下行信号的影响。

在使用频谱重叠共享技术的卫星系统中，将系统中处于相互通信的终端两两分组，对同一组内的不同终端使用完全相同的上、下行链路。也就是说，这两个终端可以同时使用完全相同的频率、时隙或扩频码字。而利用卫星传输中的自发自收特性（即任何一个卫星终端发出的信号均可被包括它本身在内的任何一个卫星终端接收到），每个终端都可以非常可靠地将该组另一个终端的信号从混合的下行信号中分离。由于卫星系统中每个终端都可以确切地知道该终端本身所发射的上行信号，而且也确切地知道该信号在卫星转发器中经过的处理过程。因此，该终端完全可以对其上行信号经卫星转发后的下行信号进行估计。

在该方法中，每个终端都接收到一个复合的下行链路信号。由于将正在相互通信的2个终端分为一组，占用同一信道。因此对这2个终端而言，该复合信号内既包括有用信号，也包括该终端本身上行信号经过卫星转发后的下行信号（对该终端而言也就是因采用频谱重叠共享而引入的无用信号）。并且这2个信号在频率上是重叠的。为了将无用信号从复合信号内除去，必须准确估计下行键路参数。当然，任何一个终端的下行键路参数都不可能估计得非常准确。因而，在本发明中，不可能完全从复合信号中去除其本身下行信号的影响，但通过信道参数估计，可以把影响减小。

附图说明

图1是本发明实施方式的系统框图；

图2是根据本发明实施方式中系统初始化模块的流程图；